Engineering Expert International

Hinge Joint Monitoring and Cable Force Estimation Project (2024)

ผลงานระบบ Bridge Health Monitoring System ที่พัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ล่าสุดของบริษัท ได้นำไปใช้ในโครงการตรวจสอบโครงสร้างสะพาน Extradosed Bridge ปากเซ ประเทศลาว โดยได้รับความเชื่อมั่นจากหน่วยงาน JICA ของญี่ปุ่น ทำงานร่วมกับ Engineering Design and Consulting Co., LTD และหน่วยงานประเทศลาว ตรวจวัดพฤติกรรมโครงสร้างสะพาน โดยระบบ Monitoring ผ่านระบบ Cloud Platform ด้วย Sensor และ Data Acquisition System ที่พัฒนาร่วมกับบริษัท Tera Traffic Technology

สะพานมิตรภาพ ลาว-ญี่ปุ่น (สะพานปากเซ) เป็นสะพานข้ามแม่น้ำโขงที่สำคัญของประเทศลาว ก่อสร้างแล้วเสร็จเมื่อปี ค.ศ. 2000 เป็นสะพานแบบ Balanced cantilever bridge และสะพานแบบ Extradosed bridge ความยาวสะพานรวม 1,380 เมตร มีช่วงสะพานหลักยาวสูงสุด 143 เมตร ซึ่งเป็นสะพาน Extradosed Bridge ที่เริ่มสร้างโดยประเทศญี่ปุ่นเป็นลำดับต้นๆ ใช้งานมายาวนานร่วม 25 ปี

แต่เมื่อไม่นานมานี้ ได้สำรวจพบความผิดปกติขึ้นที่บริเวณรอยต่อ Hinge joint ระหว่างสะพานเริ่มเกิดช่องว่างห่างกว่าที่ออกแบบไว้ ทำให้ทางการ สปป.ลาว และหน่วยงาน JICA ต้องการตรวจสอบพฤติกรรมเพื่อนำข้อมูลใช้ประเมินพฤติกรรมโครงสร้าง โดยแบ่งงานออกเป็น 2 ส่วนได้แก่การตรวจสอบหน่วยแรงในเส้นลวด (Stay cable) และการติดตามความผิดปกติบริเวณข้อต่อ (Hinge Joint) ระหว่างสะพานอย่างละเอียดเป็นระยะเวลา 4 เดือน เพื่อใช้ข้อมูลวางแผนซ่อมบำรุง โดยติดตั้งอุปกรณ์ดังต่อไปนี้

1. การตรวจวัดหน่วยแรงใน Cable ทั้ง 36 เส้น ใช้ระบบการตรวจวัดค่าความเร่ง (Accelerometer) หาค่าความถี่ธรรมชาติเป็นการวัดครั้งเดียว แปลผลเป็นค่าหน่วยแรงใน Cable
2. การตรวจวัดระยะห่างของรอยต่อ Hinge joint ของสะพานโดย Displacement Sensor กระจายอยู่บนหน้าตัดโครงสร้างเพื่อวัดระยะห่างที่เปลี่ยนแปลงไป
3. การตรวจวัดค่าความเอียงที่บริเวณปลายสะพานคานยื่นทั้งสองด้านโดย Inclinometer เพื่อใช้ตรวจสอบค่าความเอียงที่เปลี่ยนแปลงไป
4. การตรวจวัดค่าความเครียด (Strain gauge) บริเวณจุดข้อต่อ (Hinge Joint) เพื่อตรวจสอบหน่วยแรงที่เปลี่ยนแปลงบริเวณจุดข้อต่อรับโมเมนต์ดัด
5. การตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้น (Temp. and humidity) ซึ่งมีผลต่อพฤติกรรมโครงสร้างสะพาน

ผลการตรวจสอบสะพานตลอดระยะเวลา 4 เดือน ได้จัดทำเป็นรายงานแล้วเสร็จเมื่อ April 2024 นำเสนอข้อมูลการตรวจวัดพร้อมทั้งแสดงผลอย่างเป็นระบบ ให้ทางการ สปป.ลาว และหน่วยงานของญี่ปุ่น เพื่อการประเมินโครงสร้างต่อไป ทั้งนี้ผลการตรวจวัดและวิเคราะห์ยังช่วยในเรื่องการบริหารจัดการเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน พัฒนาการบำรุงรักษาเพื่อยืดอายุการใช้งานสะพานต่อไป

และนับเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญของบริษัทและทีมงานที่ร่วมกันสามารถพัฒนาระบบ Bridge Health Monitoring System จนเป็นผลิตภัณฑ์ที่หน่วยงานระดับสากลทั้ง JICA ของญี่ปุ่นและหน่วยงานของประเทศลาวให้ความเชื่อมั่นใช้งานระบบในการตรวจวัดโครงการสะพานปากเซแห่งนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Load Test of Cable-stayed Bridge
อีกหนึ่งผลงานการทดสอบสะพาน Cable-Stayed ที่จัดว่ายากระดับ Tier ต้นๆ ด้วยการใช้รถบรรทุกสิบล้อและอุปกรณ์ตรวจวัดจำนวนมากที่สุดในการทดสอบสะพานที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของประเทศไทย !!!

สะพานคู่ขนานสะพานพระราม 9 เป็นสะพานประเภทสะพานขึงเสาคู่ (Double-Pylon Cable-Stayed Bridge) แห่งแรกของประเทศไทย มีขนาด 8 ช่องจราจร และมีความกว้างประมาณ 42 เมตร จัดว่าเป็นสะพานข้ามแม่น้ำที่มีความกว้างมากที่สุดในประเทศไทย ก่อสร้างแล้วเสร็จเมื่อวันที่ 30 มีนาคม พ.ศ. 2566 ก่อนส่งมอบงานให้กับการทางพิเศษแห่งประเทศไทย ทางบริษัท ช.การช่าง (มหาชน) จำกัด ซึ่งเป็นผู้รับเหมาหลักในสัญญานี้ ได้ให้โอกาส บริษัท เอ็นจิเนียริ่ง เอ็กซ์เพิร์ท อินเตอร์เนชั่นแนล จำกัด ทำการทดสอบสะพานตรวจวัดพฤติกรรมการรับน้ำหนักบรรทุกจริงของโครงสรางสะพาน

ในการทดสอบสะพานแห่งนี้ได้ติดตั้ง Sensors ได้แก่ Accelerometers 3 แกน จำนวน 19 ตัว, Inclinometer 2 แกน จำนวน 28 ตัว, Full-bridge Strain Gauges และ Temperature & Humidity Sensor ต่อเชื่อมกับ Data Acquisition system จำนวน 4 ตัว รวมกว่า 100 ช่องตรวจวัด เชื่อมต่อกันด้วยระบบ Fiber Optic ทำการควบคุม, เก็บข้อมูล และประมวลผลผ่านระบบ Cloud Processing โดยอุปกรณ์ Sensor ติดตั้งตามตำแหน่งที่สำคัญของสะพานทั้งใน Main girder, Pylons และ Cables เพื่อทำการตรวจวัดพฤติกรรมและผลการตอบสนองของโครงสร้างสะพาน

การทดสอบแบบ Static Load Test ใช้น้ำหนักบรรทุกในการทดสอบ ด้วยรถบรรทุกสิบล้อน้ำหนักประมาณ 25 ตัน จำนวน 16 คัน ซึ่งมีน้ำหนักรวม 400 ตัน เป็นการใช้น้ำหนักรถบรรทุกจำนวนมากครั้งหนึ่งในการทดสอบสะพาน ซึ่งแบ่งเป็น
(1) การทดสอบแบบ Bending load pattern test ใช้รถบรรทุกทั้ง 16 คัน จัดแถวเรียงหน้ากระดาน 2 แถว จอดเต็มทั้ง 8 ช่องจราจร ทดสอบจำนวน 9 Step Load
(2) การทดสอบแบบ Torsion load pattern test ใช้รถบรรทุกทั้ง 16 คัน จัดแถวเรียงหน้ากระดาน 4 แถว จอดในฝั่ง LT ทั้ง 4 ช่องจราจร ทดสอบจำนวน 5 Step Load

การทดสอบ Dynamic Load Test ใช้น้ำหนักบรรทุกในการทดสอบ ด้วยรถบรรทุกสิบล้อน้ำหนักประมาณ 25 ตัน จำนวน 2 คัน แบ่งทดสอบเป็น 2 แบบ คือ
(1) แบบปกติ โดยรถบรรทุก 2 คันให้วิ่งคู่กันแบบหน้ากระดาน ด้วยความเร็ว 20 km/hr และ 50 km/hr
(2) แบบมี Jumper โดยรถบรรทุก 2 คันให้วิ่งคู่กันแบบหน้ากระดาน ด้วยความเร็ว 20 km/hr และ 50 km/hr ผ่านตัว Jumper ที่ตำแหน่งกึ่งกลางสะพาน ให้เกิดแรงกระแทกต่อสะพาน เพื่อให้ได้พฤติกรรมทาง Dynamic อย่างเด่นชัดของสะพาน

การทดสอบ Ambient Monitoring Test เป็นการทดสอบวัดพฤติกรรมต่อเนื่องเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ของสะพาน เพื่อดูผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมทีมีต่อพฤติกรรมสะพาน เช่นอุณหภูมิในแต่ละช่วงเวลา กิจกรรมการก่อสร้างของสะพาน การใช้งานสะพานปกติ ลมและสิ่งแวดล้อมต่างๆ ที่มีผลกระทบต่อพฤติกรรมโครงสร้างสะพานในแต่ละช่วงเวลา

จากผลการทดสอบทั้งหมด ได้นำไปวิเคราะห์และเปรียบเทียบกับค่าพารามิเตอร์ที่สำคัญต่างๆ เช่นค่าความถี่เด่นชัดของ Mode การสั่นไหวของสะพาน, ค่า Damping Ratio, ค่าการแอ่นตัวของสะพาน, ค่า Strain, Rotation ของ Main girder และ Pylons, ค่าความถี่เด่นชัดของ ของ Main girder Pylons และ Cables นำไปเปรียบเทียบกับผลการทดสอบและผลการวิเคราะห์จากแบบจำลองโครงสร้างสะพานของทางผู้ออกแบบ ซึ่งผลจากการทดสอบพบว่าสะพานมีพฤติกรรมสอดคล้องกับผลการทดสอบในอุโมงค์ลมและผลการวิเคราะห์จากแบบจำลองโครงสร้างสะพานจากผู้ออกแบบ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมของสะพานได้เป็นไปตามมาตรฐานการออกแบบโครงสร้างสะพาน

Load Test of Cable-stayed Bridge - [Thailand] อีกหนึ่งผลงานการทดสอบสะพาน Cable-Stayed ที่จัดว่ายากระดับ Tier ต้นๆ ด้วยการใช้รถบรรทุกสิบล้อและอุปกรณ์ตรวจวัดจำนวน...

“B-WIM” เทคโนโลยี จบปัญหาส่วยรถบรรทุก!

B-WIM คืออะไร? จะแก้ปัญหาส่วยรถบรรทุกได้จริงหรือ!!! และแตกต่างจาก WIM อย่างไร

ในช่วงนี้ส่วยสติกเกอร์หรือส่วยรถบรรทุก ถูกพูดถึงอย่างมากในสังคมไทย หลายคนคงได้ยินกับระบบ WIM (Weight-In-Motion) เทคโนโลยีที่ใช้แก้ไขปัญหารถบรรทุกน้ำหนักเกิน ที่หลายท่านสนับสนุนให้นำมาใช้ในประเทศไทย แต่วันนี้เราอยากนำเสนอระบบ B-WIM เทคโนโลยีที่ใช้แก้ไขปัญหารถบรรทุกน้ำหนักเกิน ที่วิจัยและพัฒนาโดยคนไทย และถูกนำมาติดตั้งเพื่อทดลองเก็บข้อมูลในไทยแล้ว!!!

B-WIM (Bridge Weight-In-Motion System) คือ ระบบที่สามารถตรวจจับและบันทึกน้ำหนักรวมของรถบรรทุก เมื่อเคลื่อนผ่านอุปกรณ์ตรวจวัด โดยไม่ต้องหยุดหรือชะลอความเร็ว ช่วยลดปัญหาการจราจรติดขัด รวมถึงมีระบบกล้องตรวจสอบป้ายทะเบียนรถบรรทุกน้ำหนักเกิน เพื่อแสดงหมายเลขทะเบียนบนแอปพลิเคชันแสดงข้อความเตือนว่ามีน้ำหนักเท่าไหร่ เป็นรถประเภทใด มีกี่เพลา วิ่งด้วยความเร็วเท่าไหร่ ผ่านเกณฑ์ที่กฎหมายกำหนดไว้หรือไม่ ระบบ B-WIM ถูกวิจัยและพัฒนาให้ระบบวิเคราะห์และประมวลผลได้อย่างแม่นยำ โดยบริษัท เทร่า แทรฟฟิค เทคโนโลยี จำกัด จึงเรียกอีกชื่อว่า TERA B-WIM

ระบบ TERA B-WIM ประกอบด้วย กล้องตรวจสอบป้ายทะเบียนรถ, อุปกรณ์จำแนกประเภทรถ (Vehicle Classification System), อุปกรณ์ตรวจวัดน้ำหนัก (Weight Sensor) และชุดควบคุมประมวลผล (Control and Analysis System) โดยอุปกรณ์จะถูกติดตั้งในโครงสร้างของสะพาน
ประโยชน์ของ TERA B-WIM นอกเหนือจากการแก้ไขปัญหารถบรรทุกน้ำหนักเกินแล้ว ยังจะช่วยยืดอายุการใช้งานของถนนและสะพาน ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้างสะพานที่ต้องใช้งบประมาณมหาศาลในการบำรุงรักษา และสามารถติดตั้งอุปกรณ์อื่นๆเพิ่มเติม เพื่อมอนิเตอร์สุขภาพของทั้งโครงสร้างสะพานหรือที่เรียกว่า Structural Health Monitoring (SHM) นำข้อมูลจากอุปกรณ์ทั้งหมดที่ติดตั้งในโครงสร้างสะพานมาวิเคราะห์ความแข็งแรงของสะพานว่าสุขภาพของสะพานเป็นอย่างไร อีกกี่ปีจึงต้องทำการซ่อมแซมบำรุงรักษา

TERA B-WIM จะใช้โครงสร้างสะพานเป็นอุปกรณ์รับน้ำหนัก ซึ่งแตกต่างจากเทคโนโลยี WIM ที่ติดตั้งบนผิวทางทั่วไป ดังนั้น TERA B-WIM จึงมีความทดทานและมีอายุการใช้งานสูงกว่า ไม่ต้องปิดการจราจรเพื่อซ่อมบำรุงรักษาระบบ หากระบบเกิดขัดข้องก็สามารถแก้ไขหรือถอดเปลี่ยนอุปกรณ์ชุดใหม่ได้โดยง่าย

วิธีการป้องกันและแก้ไขปัญหาการทุจริตที่ได้ผล คือ การลดปฏิสัมพันธ์ของเจ้าหน้าที่รัฐโดยการนำเอาเทคโนโลยีการตรวจชั่งน้ำหนักระบบอัตโนมัติ TERA B-WIM มาใช้ควบคู่กับระบบการออกใบสั่งทางเล็กทรอนิกส์ที่สามารถส่งใบสั่งไปยังผู้ประกอบการหรือเจ้าของรถบรรทุกที่บรรทุกน้ำหนักเกินได้ทันที และมีการชำระค่าปรับโดยการโอนชำระค่าปรับผ่านระบบธนาคารเป็นหลัก เพื่อให้สามารถตรวจสอบได้ และอำนวยความสะดวกแก่ผู้ประกอบการ ลดปัญหาการกลั่นแกล้งเพื่อเรียกรับผลประโยชน์ ขณะเดียวกัน ผู้ประกอบการก็มีความสะดวกสบายในการดำเนินกิจการมากขึ้น ไม่ต้องจอดรถหรือต่อคิวขึ้นชั่ง ซึ่งทั้งหมดนี้จะทำให้เกิดความโปร่งใส ให้ความเป็นธรรมต่อทุกฝ่าย และกลายเป็นการแก้ปัญหาส่วยทางหลวงอย่างยั่งยืน

Trial span load test of segmental viaduct - ITD

เมื่อวันที่ 9 มีนาคม 2565 ทีมทดสอบได้ทำการติดตั้งอุปกรณ์และทำการทดสอบ Trial span load test of segmental viaduct ของบริษัท ITD Italian-Thai Development Public Company Limited งานสัญญาที่ 3-4 งานโยธาสำหรับช่วงลำตะคอง-สีคิ้ว และช่วงกุดจิก-โคกกรวด

โครงการรถไฟความเร็วสูงในความร่วมมือระหว่างรัฐบาลไทยและจีนนั้น ถือเป็นโครงการสาธารณะขนาดใหญ่และใช้เงินลงทุนมาก ที่สำคัญคือเป็นโครงการแรกของประเทศ ทำให้วิศวกรผู้ออกแบบกำหนดให้มีการทดสอบด้วยน้ำหนักบรรทุกที่สูงกว่าระดับน้ำหนักบรรทุกออกแบบถึง 2 เท่าตัว เพื่อจะให้ทราบถึงคุณภาพงานก่อสร้างของไทยและพฤติกรรมการรับแรงของโครงสร้างที่แท้จริงภายใต้น้ำหนักบรรทุกสูง เนื่องจากโครงการออกแบบก่อสร้างตามมาตรฐานของประเทศจีน การทดสอบสมรรถนะครั้งนี้จึงใช้เกณฑ์การทดสอบและการประเมินผลทดสอบตามมาตรฐานของประเทศจีน TB 2092-2003 และ TB 10621-2014

โดยแบ่งการทดสอบออกเป็น 2 การทดสอบ คือ การทดสอบเชิงพลวัต Dynamic load test และการทดสอบเชิงสถิต Static load test

การทดสอบแบบ Dynamic จะทำการปล่อยน้ำหนัก 1tons ที่ความสูง 1m และติดตั้ง Accelerometer และ Seismometers บันทึกค่าความเร่งที่เกิดขึ้น แล้วจึงทำการแปลงสัญญาณค่าความเร่งที่บันทึกได้เป็นค่าความถี่ตามธรรมชาติ ซึ่งอาจหาได้ด้วยวิธีการแปลงสัญญาณฟูเรียร์ (Fourier transform) หรือหาจากค่าความถี่ของสัญญาณช่วงการสั่นอิสระ (Free vibration)

การทดสอบแบบ Static จะทดสอบแบบ Bending test จะให้ load level ที่ 1.2 เท่าของค่าที่ออกแบบ (Design load level) โดยแบ่งแต่ละ load level เป็น cycles โดยแต่ละ load cycles จะมีการตรวจสอบรอยแตกร้าว ค่าการแอ่นตัว ค่าความเอียง และค่าStressต่างๆ